5.2、水平地震作用计算5、2.1，本次修订在计算水平地震作用和作用效应时仍沿用原规范给出的新的底部剪力法，1。现行国家标准,建筑抗震设计规范.GB。50011采用的底部剪力法只适用于以剪切变形为主的结构。对于构筑物来说。除了以剪切变形为主的剪切型结构外.还存在着剪弯型和弯曲型的结构，为了适应构筑物的水平地震作用简化计算的需要。本规范仍采用原规范给出的新的底部剪力法，其根据如下，1.对于基本自振周期T1处于谱加速度控制区.短周期区、的结构 振型分解反应谱法求得的底部剪力实质上与仅考虑基本振型时的结果相同.于是在底部剪力公式中用第一振型的等效总重力荷载代替总重力荷载，则该公式将精确给出基本自振周期T1在谱加速度控制区的结构的底部剪力、2 对于基本自振周期T1处在谱速度和位移控制区 即中等周期和长周期区、的结构 按振型分解反应谱法求得的底部剪力要高于仅考虑基本振型的底部剪力法求得的值，这个差值反映了高振型的影响.3 这种差值随结构基本自振周期T1的增加和结构剪弯刚度比的减小而增加,为了反映这种差异，可将底部剪力计算公式中的地震影响系数α增大 亦即减小反应谱曲线在速度和位移谱控制区中随周期T的衰减率.以提高反应谱曲线。实际上。是采用式。5,1，6,4、的增大系数来提高α值，2,现行国家标准,建筑抗震设计规范.GB。50011关于底部剪力沿结构高度分布的计算，采取了将部分底部剪力集中作用于结构顶部，而其余部分则按倒三角形分布的方法、这种方法只适用于计算结构的层间剪力而不适用于计算层间弯矩。对工业与民用建筑结构来说，一般无需验算结构层间弯矩及其基础的倾覆力矩 故可不计算弯矩、但对构筑物来说、由于有的构筑物的平面尺寸较小,还需进行抗倾覆力矩验算，因此,在计算中不但要较精确地计算层间剪力、而且要较精确地计算层间弯矩.这就要求较精确地计算沿结构高度的水平地震作用效应的方法.本规范采用的原规范给出的新的底部剪力法如下所述。按式.5 2。1。1 计算总水平地震作用、即底部剪力、将它看成是由基本振型和第二振型 代表高振型影响,的底部剪力的组合。再分别求出它们的相应底部剪力及其沿高度的分布.并分别计算由基本振型和第二振型的水平地震作用产生的层间剪力和弯矩等地震作用效应,然后按平方和开方法进行组合求得总的地震作用效应.基本振型的底部剪力按式。5,2。1、6，计算.此时的地震影响系数无须考虑增大系数，直接由图5，1、6求得，对多质点体系T1，Tg时。按式、5,1.6、4。考虑了增大系数.为此再除以增大系数，T1、Tg时、增大系数等于1,等于不考虑增大系数，因此、仅在第二振型中考虑增大系数、第二振型的底部剪力根据平方和开方组合法由总的底部剪力和基本振型的底部剪力按式、5.2.1.7、计算,各振型底部剪力沿高度的分布采用按振型曲线分布 即按式、5。2.1 4,和式，5。2,1。5 计算的基本振型和第二振型的振型曲线分别近似取为式 5.2 1,3。和式.5。2,1、8.表5,2，1中所列基本振型指数δ和h0、0,8h、是根据对多个剪切型.剪弯型和弯曲型结构的计算振型曲线进行拟合求得的 3、水平地震作用标准值效应由两个振型的作用效应平方和开方确定 按设防地震计算的地震作用标准值效应应乘以效应折减系数、对一部分结构来说 效应折减系数与原结构影响系数的考虑因素相似 但不同构筑物的差异比较大，有的构筑物的效应折减系数并不完全是反映结构本身的塑性耗能效应.而是综合影响系数，ξ，0，25.0、45 5。2，2.当采用振型分解反应谱法分析对称结构时 其地震作用标准值效应由所取各振型的贡献的平方和开方确定,此次修订、将一般构筑物的组合振型个数增加到3个 5个、对于高柔和不规则的构筑物，规定其组合的振型个数适当增加 对于某些特殊构筑物，如框排架结构，电视塔和冷却塔等,上述参振振型显然不够，为此规定、对所有构筑物，所选取的振型数应使振型参与质量不小于总质量的90，对于一般构筑物，取3个。5个振型.对于高柔和不规则的构筑物，振型数量适当增加.可以保证振型参与质量不小于总质量的90,但当结构较复杂，不能确信所选择的振型数是否足够时,则应校核参振振型参与质量与总质量的比值 另外。还同样规定，对按设防地震计算的作用标准值效应要乘以效应折减系数.5、2,3.本规范新增估计水平地震作用扭转耦联影响的规定条款，对于平面对称构筑物、可能存在偶然荷载，施工质量等引起的偶然偏心.为此参照现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB,50011 规定对这类结构可以不进行扭转耦联计算.采用增大外侧构件内力的简化处理方法,对于角部构件要乘以两次增大系数。进行偏心结构扭转耦联反应分析时,两个水平和扭转参振振型均要考虑到，所以规定每个方向的参振振型数量至少包含该方向的前三阶振型，同样还规定了所选取的振型数应使振型参与质量不小于总质量的90 以便当分析复杂结构且不能确信参振振型数量足够时,据此原则确定振型数量、由于考虑扭转耦联分析时,结构振型较为密集 因此规定单向水平地震效应组合采用完全二次项平方根组合方法 即CQC法，计算分析表明,当相邻振型的周期比为0，85时、耦联系数ρ约为0，27,采用SRSS法组合误差很小 当相邻振型周期比为0,9时.ρ，0,5、则应采用CQC法组合、双向水平地震效应组合方法参照现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB。50011 取一个方向效应的100。另一个方向的85，平方和开平方组合方法.并取两个方向效应组合的较大值作为双向水平地震标准值效应，5，2 4，突出构筑物顶面的小型结构。一般系指其重力荷载小于标准层1,3的情况,采用底部剪力法计算时.小型结构的重力荷载应计入下部结构中,但不单设一个质点。本规范中的贮仓的仓上建筑和钢框排架结构的天窗、按底部剪力法计算的增大系数取值另有规定，5、2。5,本条为强制性条文，在长周期段的地震影响系数α下降较快。对于基本自振周期大于3.5s的结构。计算的水平地震作用效应可能偏小、这是因为此时地震动速度和位移起控制作用,但规范中所采用的底部剪力法和振型分解反应谱法均无法考虑其影响 从结构安全角度考虑。提出对结构总水平地震剪力及各结构层水平地震剪力最小值的要求。规定了不同烈度下的剪力系数 不符合要求时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各层剪力。例如.当结构底部总剪力略小于本条规定.而中部、上部结构层均满足最小值时,可采用下列方法调整.结构基本自振周期位于反应加速度控制段时.则各层均需乘以同样大小的增大系数，结构基本自振周期位于反应谱位移控制段时.则各层均需按底部剪力系数的差值Δλ0增加各层的地震剪力,即ΔFEki,Δλ0GEi,结构基本自振周期位于速度控制段时，则增加值应大于Δλ0GEi，结构顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。需注意的是,底部总剪力相差较多时，结构选型和总体布置需重新调整、不能仅乘以增大系数.只要底部总剪力不满足要求 各层剪力均需调整.满足了最小地震剪力并采取加强措施后、应重新进行地震作用计算.直到满足为止 按时程分析法计算时。也要符合本条要求 不考虑结构阻尼比的不同、各类结构均须满足本条要求.